大口徑預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的實(shí)際應(yīng)用

給水排水990517 給水排水 water&wastewater engineering 1999年　第25卷　第5期　vol.25　no.5　 1999 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的應(yīng)用 張亞平 　　提要　闡述了對于較大型輸水工程應(yīng)優(yōu)先采用pccp管的觀點(diǎn)，同時(shí)簡要介紹pccp 管的特性及其在敷設(shè)過程中的有關(guān)注意事項(xiàng)和基本方法。 　　關(guān)鍵詞　pccp管　特點(diǎn)　大口徑輸水管　應(yīng)用 applicationofprestressedcylinderconcretepipe zhangyaping 　　abstract:theauthorthinksthattheprestressedcylinderconcretepipe(pccp)willbe thefirstchoiceforthewaterconveyance

歡迎訪問工業(yè)線材聯(lián)盟www.***.*** 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的特性 目前世界上長距離輸水所用的大口徑管材,多采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(prestressedconcrete cylinderpipe,簡稱pccp)。它是由帶鋼筒的高強(qiáng)混凝土管芯纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲,再噴以水泥砂漿 保護(hù)層而構(gòu)成;用鋼制承插口和鋼筒焊在一起,由承插口上的凹槽與膠圈形成滑動(dòng)式柔性接頭; 是鋼板、混凝土、高強(qiáng)鋼絲和水泥砂漿幾種材料組合而成的復(fù)合型管材。它具有鋼材和混凝 土各自的特性,它的嚴(yán)緊構(gòu)造、優(yōu)異性能是其他材料所不可比擬的。 1pccp的發(fā)展應(yīng)用與類型 1.1發(fā)展與應(yīng)用 早在1893年,法國邦納工程師發(fā)明設(shè)計(jì)和制造了鋼筒混凝土管(無預(yù)應(yīng)力鋼絲),其管徑為1 800mm,內(nèi)壓0.35mpa,鋪設(shè)于巴黎科隆貝引水管網(wǎng);1939年邦納在鋼筒混凝土管中增加

根據(jù)美國對預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(pccp)的生產(chǎn)、安裝和應(yīng)用的實(shí)例,闡述了pccp的若干特性、壽命及存在的問題。認(rèn)為采用三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格兩個(gè)質(zhì)量體系、控制六個(gè)工藝關(guān)鍵和強(qiáng)化四道質(zhì)量監(jiān)控,pccp的優(yōu)異特性能夠充分發(fā)揮,工程的耐久性和可靠性是可以保證的。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(pccp)生產(chǎn)工藝及技術(shù)要求 1技術(shù)要求 1.1應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖生產(chǎn)和檢驗(yàn)管子。 1.2原材料質(zhì)量： 1.2.1水泥：采用不低于gb175、gb1344標(biāo)準(zhǔn)中425號的硅酸水泥、 普通硅酸鹽水泥與礦渣硅酸鹽水泥。 1.2.2砂子：應(yīng)符合gb/t14684標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其中含泥量不宜大于 1％。 1.2.3碎石或卵石：應(yīng)符合gb/t14685標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。石子最大粒徑： 芯厚小于或等于500mm 時(shí)為不應(yīng)大于15mm；芯厚大于50mm時(shí)為20mm，且不應(yīng)大于筒體 芯厚的四分子之一。 1.2.4混凝土拌和用水：不得影響產(chǎn)品質(zhì)量和輸水質(zhì)量。應(yīng)符合jgj63 標(biāo)準(zhǔn)要求。 1.2.5外加劑，應(yīng)符合gb8076標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 1.2.6預(yù)應(yīng)力環(huán)向鋼筋和縱向鋼筋，應(yīng)符合gb4463、gb5223、gb 5

內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 我公司生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土輸水管在嚴(yán)格執(zhí)行g(shù)b/t19685-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上，為確保產(chǎn)品質(zhì)量， 公司對每一道生產(chǎn)工序均按iso9000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行跟蹤檢測，保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量。現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī) 格為φ600—φ1200mm不同壓力等級的多規(guī)格、多型號產(chǎn)品。如果用戶有特殊要求，我們也可按用戶要求 生產(chǎn)產(chǎn)品。一、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：gb/t19685-2005《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管》2、主要原材料標(biāo)準(zhǔn)水泥： gb175-2007《通用硅酸鹽水泥》砂：gb/t14684-2001《建筑用砂》石子：gb/t14685-2001《建筑用卵石、 碎石》鋼筋：gb/t5223-2002《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》鋼板：gb3274-1989《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱 軋厚鋼板和鋼帶》薄鋼板：gb11253-1989《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼冷軋

用于鋪設(shè)輸水管道的管材有金屬管材（鋼管、球磨鑄鐵 管、鑄鐵管）和非金屬管材（玻璃鋼管、預(yù)應(yīng)力混凝土管、 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管）兩種。在這些管材中，由于預(yù)應(yīng)力鋼 筒混凝土管（簡稱pccp）是采用鋼板與承插口接頭鋼環(huán)焊成 筒體，然后用立式振動(dòng)法在筒體內(nèi)外澆灌混凝土制成管芯 （對于小口徑管可用臥式離心法在筒體內(nèi)成型管芯），經(jīng)養(yǎng) 護(hù)后在管芯外表面纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，使管壁混凝土建立 環(huán)向預(yù)應(yīng)力，最后在纏絲管芯的外表面噴制砂漿保護(hù)層而制 成的一種復(fù)合管。這種管材不僅接口密封性能好、管體強(qiáng)度 高和剛性好，而且具有高抗?jié)B透性，它是兼有鋼管和預(yù)應(yīng)力 混凝土管優(yōu)點(diǎn)的新型管材。該產(chǎn)品有使用壽命長，抗腐蝕性 強(qiáng)，綜合造價(jià)低，管線運(yùn)行安全等優(yōu)點(diǎn)。該產(chǎn)品仍是既經(jīng)濟(jì) 又實(shí)用的輸水首選管材。 規(guī)格類型： 公稱內(nèi)徑為φ400mm—1600mm，有效長度5000mm。 按密封膠圈分為單膠圈型和雙膠圈型。各規(guī)格

一、背景資料預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(prestressedconcretecylinderpipe,簡稱pccp)是采用薄鋼板與承插口接頭鋼環(huán)焊成筒體,然后用立式振動(dòng)法在筒體內(nèi)外澆灌混凝土制成管芯(對于小口徑管可用臥式離心法在筒體內(nèi)成型管芯),經(jīng)養(yǎng)護(hù)后在管芯的外表面上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲,使管壁混凝土建立環(huán)向預(yù)應(yīng)力,最后在纏繞管芯的外表面噴制砂漿保護(hù)層制成

針對預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(pccp)在軟土地基中可能遇到的管道上浮、地基承載力不足、管線沉降、地震作用等問題進(jìn)行分析,提出解決以上問題的方法。通過本文的分析可知,預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(pccp)在軟土地基上具有良好的適應(yīng)性,且柔性接口是其良好地基適應(yīng)性的關(guān)鍵。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管是一種新型材料,近幾年來在新疆水利工程及供水工程中得到應(yīng)用,本文對此種管材從其發(fā)展、特性、設(shè)計(jì)及施工方法簡單介紹,以便此種管材得到廣泛應(yīng)用。

pccpe采用內(nèi)壓與工程外荷載經(jīng)特定組合后進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括承插口、薄鋼筒、管芯、預(yù)應(yīng)力鋼絲、砂漿保護(hù)層和橡膠圈等.承插口環(huán)采用扳邊機(jī)扳邊定型,并用漲圓機(jī)擴(kuò)張整圓;薄鋼筒為螺旋機(jī)自動(dòng)卷焊成型;管芯混凝土采用立式震動(dòng)工藝成型;最后采用輥射工藝制作砂漿保護(hù)層.在施工安裝階段,接頭的間隙、角度以及外露部分的處理是關(guān)鍵.

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(英文縮寫pccp)是目前世界上廣泛采用的優(yōu)質(zhì)、新型、高強(qiáng)的新型混凝土復(fù)合管，在城市供水管網(wǎng)直徑大于1.2m的大口徑管應(yīng)予以大力推廣。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(pccp)在國內(nèi)的供水工程中已得到了廣泛認(rèn)可,應(yīng)用越來越多,南水北調(diào)北京段就采用了dn4000mm的pccp管。為防止pccp管中鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)(鋼筒和預(yù)應(yīng)力鋼絲)的腐蝕,國外對pccp管道采用了陰極保護(hù)技術(shù),成功克服了pccp管的腐蝕,延長了pccp管的使用壽命。介紹了利比亞"大人工河"及國際上幾個(gè)工程中pccp管道的防腐蝕做法,分析了造成pccp管腐蝕的機(jī)理和應(yīng)采用的防護(hù)方法和標(biāo)準(zhǔn);并針對南水北調(diào)北京段pccp管的保護(hù),介紹了采用帶狀鋅犧牲陽極進(jìn)行保護(hù)的設(shè)計(jì)理念和方法。

介紹了pccp在海水輸送工程中的應(yīng)用情況,同時(shí)對輸送過程中管壁內(nèi)外不介質(zhì)對管壁的腐蝕機(jī)理作了分析,并提出了相應(yīng)的防腐措施。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用介紹

以山西省萬家寨引黃工程采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(pccp)作為輸水實(shí)體為例,分析了pccp的生產(chǎn)工序和對pccp生產(chǎn)的關(guān)鍵工序進(jìn)行質(zhì)量控制的內(nèi)容,指出了pccp安裝施工和pccp管安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用介紹 (2)

分析了預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管在脫模、纏絲、制作水泥砂漿保護(hù)層及吊運(yùn)時(shí)所產(chǎn)生的縱向應(yīng)力,介紹了內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管和埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管在各生產(chǎn)階段縱向抗裂強(qiáng)度的計(jì)算公式。

分析了pccp的計(jì)算原理和計(jì)算步驟,利用pccp所依據(jù)的ansi/awwa標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算方法和基本公式,在系統(tǒng)整理和理解國內(nèi)外相關(guān)計(jì)算規(guī)范的基礎(chǔ)上,采用vc++6.0為開發(fā)工具,開發(fā)出了符合中國設(shè)計(jì)規(guī)范、材料參數(shù)及設(shè)計(jì)習(xí)慣的軟件,使其能在工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過程中起到重要的輔助作用。

本文通過對預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(簡稱pccp)性能特點(diǎn)的研究,結(jié)合引黃工程pccp質(zhì)量控制的實(shí)踐,提出了pccp管道制作和安裝質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn),可為國內(nèi)其他采用pccp作為供水管材的大型引調(diào)水工程提供借鑒。

根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn),分析國內(nèi)外有關(guān)pccp數(shù)值研究現(xiàn)狀.采用大型有限元分析軟件ansys研究pccp從制造、施工到運(yùn)行的各個(gè)階段的力學(xué)特性,采取依次施加預(yù)應(yīng)力、管自重、回填土壓、流體自重及內(nèi)水壓力等荷載方法研究pccp的結(jié)構(gòu)受力特性,得出pccp的變形、應(yīng)力、裂縫在不同荷載作用下的變化規(guī)律,以及裂縫出現(xiàn)后pccp的應(yīng)力重分布方式,為pccp的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行管理提供數(shù)值仿真分析方法和路線.

本文敘述了大口徑pccpde的溝槽開挖、接口對接的方法,提出了常見問題的處理、接口水壓試驗(yàn)、管道回填等方面應(yīng)注意的問題。

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,水資源的供求矛盾逐漸顯現(xiàn),全國的引水工程大批上馬,管材的需求量很大,管材的質(zhì)量很重要,監(jiān)理在管材的監(jiān)造過程中,對制造質(zhì)量的控制起到了很重要的作用。